codesys编程手册中文版

### Codesys编程手册知识点解析 #### 一、Codesys简介 **1.1 什么是Codesys？** Codesys是一款先进的编程平台，专为自动化领域的控制方案设计与开发而生。该平台不仅集成了控制方案编辑器，还配备了强大的仿真调试器，构成了一个完整的控制编辑与调试软件包。通过这一平台，程序员能够轻松地利用多种编程语言来实现复杂的控制逻辑，并且得益于其内置的离线仿真调试工具，使得开发者能够在实际部署前对程序进行全面的测试与优化。 **1.2 Codesys功能概述** - **创建工程项目**：在开始一个新的项目时，首先需要为该项目定义一个名称，之后所有的项目文件和配置都将保存在这个名称下。系统会自动生成一个名为`PLC_PRG`的POU（Program Organization Unit，即程序组织单元），类似于其他编程语言中的主函数，整个项目的执行流程将从这里启动。此外，还可以根据需要创建其他POU以实现更复杂的功能。 - **硬件配置与POU编辑**：项目创建完成后，需要先进行硬件配置，然后创建所需的POU。用户可以选择不同的编程语言来编写POU，完成编程后即可进行编译操作。若编译过程中出现错误，则需修复后再重新编译。 - **工程测试与调试**：编译成功后，可以通过激活仿真并下载工程来进行测试。此时，系统会进入在线模式，在此模式下，可通过手动输入变量值等方式来验证输出结果是否正确。此外，还可以通过监视接收管理器来监控特定变量的变化情况，进一步确保程序的正确性。如果发现程序存在错误，则可以通过设置断点的方式来进行调试。 #### 二、Codesys功能详解 **2.1 工程组件** - **POU**: 即程序组织单元，包括程序、函数和函数块等，是构成控制逻辑的基本单元。 - **数据类型**: 定义了变量的存储格式和范围。 - **图形元素**: 包括各种图表和界面元素，用于可视化展示和交互。 - **资源**: 指全局变量和配置信息等，可供多个POU共享。 **2.2 编程语言** Codesys支持多种编程语言，包括但不限于： - **指令列表(IL)**: 一种基于指令集的低级编程语言，适用于对性能要求较高的场景。 - **结构化文本(ST)**: 类似于Pascal的高级编程语言，易于理解和维护。 - **顺序功能图(SFC)**: 采用图形化方式表示程序流程，特别适合于顺序控制。 - **功能块图(FBD)**: 通过图形化的功能块连接来表达程序逻辑，直观易懂。 - **梯形图(LD)**: 传统工业控制领域常用的图形化编程语言，易于学习。 **2.3 调试工具** Codesys提供了丰富的调试工具，如设置断点、单步执行等功能，帮助开发者快速定位问题所在。此外，还可以利用监视接收管理器来查看变量的变化过程，从而更好地理解程序的执行流程。 **2.4 标准与规范** Codesys遵循国际电工委员会(IEC)制定的相关标准，确保开发出的控制系统具有高度的兼容性和可移植性。例如，它支持IEC 61131-3标准，该标准定义了用于工业控制系统的编程语言及其语法规则。 #### 三、编写示例 **3.1 控制一个交通信号单元** 通过一个简单的交通信号控制案例，我们可以了解如何使用Codesys来实现基本的控制逻辑。例如，可以定义一个交通信号灯的状态转换图，使用SFC来表示信号灯的红绿黄三种状态之间的切换逻辑，并设定相应的定时器以控制各状态的持续时间。 **3.2 交通信号单元的视图** 在实际编程过程中，可以通过功能块图(FBD)或梯形图(LD)来直观地表示交通信号灯的状态转换逻辑，这有助于开发者更好地理解和调试代码。 #### 四、Codesys编辑器功能 **4.1 主窗口** Codesys的主窗口是用户进行编程工作的主要界面，其中包含了各种工具栏、菜单栏以及项目浏览器等组件，方便用户管理和编辑项目。 **4.2 选项** 通过选项设置，用户可以根据个人习惯来定制工作环境，例如选择默认的编程语言、设置字体大小等。 **4.3 管理工程** Codesys提供了丰富的工程管理功能，允许用户创建、保存、加载及删除项目，同时还支持版本控制等功能，便于团队协作开发。 **4.4 建立和删除对象** 用户可以在项目中添加或移除POU、数据类型、图形元素等对象，以满足不同项目的需要。 **4.5 通用编辑功能** Codesys的编辑器支持复制、粘贴、撤销等常用编辑操作，并且还提供了代码提示、语法高亮等功能，提高了编程效率。 **4.6 通用在线函数** 在线函数允许用户在程序运行过程中实时修改某些变量的值，或者观察特定变量的变化情况，这对于调试和优化程序非常有用。 **4.7 窗口设置** 用户可以根据个人喜好调整窗口布局，例如调整编辑器窗口的位置和大小，以便更高效地进行编程工作。 **4.8 帮助文档** Codesys提供了详尽的帮助文档和教程，帮助用户更快上手，同时也能解答在使用过程中遇到的各种疑问。 #### 五、资源管理 **5.1 资源概述** 资源包括全局变量、组态变量等，它们可以在多个POU之间共享，有助于简化代码结构并提高代码复用率。 **5.2 全局变量** - **存取变量**: 定义了变量的访问权限，如只读或可读写。 - **全局变量**: 可以在多个POU中访问的变量。 - **组态变量**: 用于存储设备配置信息的变量。 **5.3 控制器组态** 控制器组态主要用于指定硬件的具体配置，包括处理器类型、I/O模块等，这是实现控制逻辑的基础。 **5.4 采样跟踪** 采样跟踪功能可以帮助开发者追踪程序在运行过程中的关键数据点，这对于分析程序行为和调试异常非常有用。 **5.5 监视和接收管理器** 监视接收管理器可以用来监控变量的变化情况，并可以设置数据记录，这对于调试和优化程序非常重要。 #### 六、库管理器 **6.1 库管理器** 库管理器允许用户创建和管理自定义库，这些库包含了预先定义好的POU和数据类型，可以被多个项目所共享，大大提高了开发效率。 #### 七、附录 **附录A：使用键盘** 介绍了如何通过快捷键来提高编程效率，例如快速插入代码片段、导航至定义等。 **附录B：数据类型** 详细列出了Codesys支持的所有数据类型，包括基本类型（如整型、浮点型）和复杂类型（如数组、结构体）。 **附录C: IEC运算符** 介绍了IEC标准下的运算符及其使用方法，这对于理解和编写符合IEC标准的代码至关重要。 **附录D：标准库Standard.lib** Standard.lib是Codesys提供的标准库，包含了大量常用的POU和数据类型，可以直接在项目中使用，极大地简化了编程过程。 **附录E：错误消息** 列出了常见的错误消息及其含义，帮助开发者快速识别和解决问题。 Codesys是一款功能强大且易于使用的控制方案开发平台，通过上述详细介绍，我们可以看出它在工业自动化领域的广泛应用价值。无论是初学者还是经验丰富的工程师，都能够从中受益匪浅。